绥宁县地处云贵高原东部边缘、南岭山脉八十里大南山北麓和雪峰山脉南支的交汇地带。境内以山地为主，兼有丘陵、岗地、溪谷平原多种地貌。南、北、东三面高山环抱,中部纵向隆起,地势高低起伏,变化多姿。境内南北最长103.5公里，东西最宽56公里，总面积2917平方公里。全县耕地面积29.21千公顷，其中，水田26.74千公顷，旱地2.47千公顷。

境内山丘属雪峰山脉南支和南岭山脉八十里南山北，海拔在1000米以上的山峰有348座。其中黄桑苗族乡的牛坡头海拔1913米，为全县地势最高点。全县海拔最低点为麻塘苗族乡境内的溪口河床，海拔205米。境内气候温暖湿润，四季分明，河水充足，日照较多，受森林调节影响，少酷热，少严寒，是中亚热带季风湿润气候。年平均气温16.7℃，平均年降水量1325毫米。年平均无霜期308天,雨水充沛,气候温暖湿润。水能蕴藏量为19.75万千瓦,可开发量为11.26万千瓦。全县水域宽广,分为沅(西部)、资(东部)两大水系,沅水一级支流有巫水、界溪河；资水一级支流有蓼水、平溪。共有河、溪、涧2500余条,流域总面积2926.67平方公里，水资源总量为56.02亿立方米。中小型水库38座,山塘961口,总蓄水量5915万立方米,灌溉面积4.7万亩。丰富的水资源,适宜于发电、淡水养鱼、食品、饮料工业的发展。县内已探明的非金属矿和金属矿有二十余种,主要矿种有铁、锰、石煤、铅等。铁矿为本县优势矿种，储量丰富。其中石煤地质储量10亿吨,硅石总储量2520万吨,花岗石地质储量13.75万平方米,锰矿地质储量32万吨,建筑用的片石、石料和河沙等资源也非常丰富。全县森林资源丰富，林地面积205.3千公顷，森林面积165.3千公顷，活立木总蓄积量1637.9万立方米，楠竹蓄积量13241万根，森林覆盖率75.2%。被联合国誉为“神奇的绿洲”。

黄桑国家级自然保护区，有木本植物102科，271属，1021种。其中稀有珍贵的193种，如国家重点保护的伯乐、长苞铁杉等。野生动物资源也很丰富，哺乳类有云豹、羊、獐、熊等。禽类有白冠长尾雉、红腹锦鸡、相思鸟、猫头鹰等。最近发现濒临灭绝的珍稀动物中华小鲵数量很多。森林资源富饶，人均林地13.54亩。农业以种植水稻为主，林粮牧并重。香菇、木耳、竹笋、杨梅、竹荪、五倍子、绞股蓝、金钱柳保健茶等名优土特产品丰富。